Tagungen & Arbeitsgemeinschaften Anwendung und Bedeutung archäologischer Informationen in der anthropologischen Verwandtschaftsanalyse Kurt W. Alt, Werner Vach und Lars Jorgensen Zur Analyse und Rekonstruktion der Lebensverhält­ nisse ur­ und frühgeschichtlicher Bevölkerungen sind Kenntnisse über die sozialen Strukturen unerläßlich (vgl. STEUER 1982). Dabei kommt in kleinen loka­ len Gruppen den biologisch determinierten bzw. fa­ miliär geprägten Beziehungen der Gruppenmitglieder bis weit in das Mittelalter hinein eine entscheidende soziale Bedeutung zu. Von archäologischer Seite hel­ fen Daten und Belege zur kognitiven, sozialen, wirt­ schaftlichen und politischen Organisation einer Lo­ kalgruppe deren gesellschaftlichen und sozialen Hin­ tergrund zu erschließen. Ein Problem ist allerdings, daß allein mittels archäologischer Methoden die Ent­ deckung familiärer Strukturen schwierig (JORGEN­ SEN 1991), die Entdeckung "genetischer" verwandt­ schaftlicher Zusammengehörigkeit von Individuen unmöglich ist. In dieser Frage ist die Anthropologie in den letzten Jahren ein wichtiger Ansprechpartner der Archäologie geworden. Grundlagen der Verwandtschaftsanalyse (VA) Seit einer Reihe von Jahren beschäftigen sich die Au­ toren damit, Verfahren zu entwickeln, die "geneti­ schen" Beziehungen der Mitglieder von Lokalpopula­ tionen, repräsentiert durch Skelettindividuen, zu re­ konstruieren (ALT 1991; ALT & VACH 1991; 1992; 1993; ALT, VACH & PICHLER 1992). Als archäolo­ gische Quellengattung kommen für die VA in Frage: Doppel­ und Mehrfachbestattungen, Massengräber, Gräberfelder, VIP­Identifizierung. In der Praxis der VA hat sich gezeigt, daß von den anthropologischen Merkmalsgruppen für eine solche Analyse odontolo­ gische Merkmale, also Charakteristika von Zähnen, am besten geeignet sind. Als Grund für die besondere Eignung der Zähne sei kurz erwähnt, daß der Erb­ lichkeit von Zahnmerkmalen bei einer VA eine ent­ scheidende Rolle zukommt und diese Merkmalsgrup­ pe bezüglich der Heritabilität von Merkmalen beson­ ders gut erforscht ist. Hinzu kommt, wie jeder Ar­ chäologe bestätigen wird, daß Kiefer und Zähne meist besser erhalten bleiben als das übrige Skelett. Bei den Zahnmerkmalen, die für die VA verwen­ det werden, handelt es sich im wesentlichen um ana­ tomische Varianten und Anomalien, die an Ober­ und Unterkiefer und den Zähnen familiär gehäuft vor­ kommen können und nach deren Auftreten gesucht wird. Im speziellen sind dies Varianten und Anomalien der Zahnkronen und ­wurzeln, im beson­ deren Befunde hinsichtlich Form, Zahl, Größe, Struk­ tur und Stellung der Zähne (ALT 1991). Die Auswahl der Merkmale für die VA geschieht nach Kriterien wie hohe Erblichkeit, niedrige Häufigkeit in der Be­ völkerung, hinweiskräftige Merkmalsausprägung, weitgehende Unabhängigkeit von Alter und Ge­ schlecht sowie geringe Merkmalsinterkorrelation. Letztere spielt allerdings erst bei der Validierung der gefundenen "Familien" eine Rolle, während zunächst bei der Suche nach familiären Strukturen aus inhaltli­ chen Gründen auch Merkmale berücksichtigt werden müssen, die sich nicht unbedingt genetisch unabhän­ gig verhalten. Die untereinander abhängigen Merk­ male müssen später durch ein geeignetes Verfahren als ein Merkmal zusammengefaßt werden. Das Grundprinzip der prähistorischen Verwandt­ schaftsanalyse ist es, aus dem erhöhten Auftreten sel­ tener, genetisch determinierter Merkmale an Skelet­ tresten auf verwandtschaftliche Beziehungen unter den Bestatteten zu schließen. Dabei kommt es nicht nur auf das erhöhte Auftreten seltener Merkmale an sich, sondern auf deren gemeinsames Auftreten bei den gleichen Individuen an. Nach Erhebung der Merkmale liegt eine Datenmatrix vor, in der die Zei­ len den Individuen, und die Spalten den Merkmalen entsprechen. Dabei bestehen die meisten Merkmale aus mehreren Komponenten, die jedoch nur eine ge­ netische Informationen widerspiegeln. Zum Beispiel ist es bei symmetrischen Merkmalen notwendig, die Ausprägungen auf beiden Seiten zusammenzufassen. Jede Komponente kann die Zustände "ausgeprägt" (+), "nicht ausgeprägt" (­) oder "nicht beurteilbar" (?) annehmen. Die wesentliche datenanalytische Aufgabe besteht dann darin, innerhalb der Matrix eine Menge von Merkmalen und eine Menge von Individuen zu fin­ den, derart, daß alle Individuen mehrere dieser Merk­ male aufweisen und jedes Merkmal bei mehreren die­ ser Individuen ausgeprägt ist. Ein solches Paar kann dann als Hypothese einer Familie angesehen werden. In früheren Arbeiten haben wir ein Verfahren vorge­ stellt, derartige Teilblöcke einer Matrix aufzufinden und ihre statistische Auffälligkeit abzusichern (ALT & VACH 1993, im Druck). Eine inhaltliche Validierung der gefundenen "Auf­ fälligkeiten" ist ebenfalls sehr wichtig. Dazu eignen sich anthropologische und archäologische Parameter, die zur Analyse und Interpretation der entdeckten Archäologische Informationen 16/2, 1993, 295-300 Tagungen & Arbeitsgemeinschaften Menge M von auffälligen Merkmalen Häufigkeit innerhalb F 100% 50% 50% 100% 67% 40% 100% m\\ Medianleiste 13 23 n%i'. Fissurenmuster 15 25 »13: Akzessorische Leiste 15 25 m\\ Akzessorischer Höcker (MPT) 16 26 #15: Abnormale Wurzellänge Pm ma: "Zementfahnen" 18 28 mj: Tuberculum paramolare 48 38 Häufigkeit außerhalb F 17,7% 6,4% 2,1% 16,5% 5,4% 1,7% 10,4% Vermutete Familie F: Individuen mit mindestens drei Merkmalen in M Grabnr. m\ W2 »13 nt4 ™5 W6 mj Alter 208 209 *213 358 232 *337A 240 ?? ++ ?+ ?? ?? ++ +? ++ ?. ++ ?+ - ? ? — — -+ ?. -+ ?? — ?? ++ ?+ ?? ?? ?? ++ ++ ?? -+ ++ ?+ 20-30 7-14 15-20 20-30 >20 >20 15-20 ?+ ~ ?? ? + + + + + - +- + ++ Geschlecht anthr./arch f/f ?/f m/? f/f f/f ?/? ?/? Chronologie: Periode V V IV IV-V V 9 IV P(M) = 1,07 10" 12 G(M) m 0,00 Tabelle: Hypothese einer Familie basierend auf der Analyse aller Individuen mit Preßblechfibeln. "familiären" Strukturen teils unerläßlich sind. Wich­ tige anthropologische Zusatzinformationen für die VA sind vor allem die demographischen Angaben zum Alter und Geschlecht der Bestatteten, daneben individuelle Besonderheiten morphologischer oder pathologischer Art, die gemeinsam bei mehreren In­ dividuen beobachtet werden. Bei den verschiedenen Anwendungen der VA hat sich aber auch gezeigt, daß eine umfassende Rekon­ struktion sozialer Strukturen nur in enger Zusammen­ arbeit mit der Archäologie Ergebnisse liefert, die den hohen Auswertungsaufwand rechtfertigen. Externe (archäologische) Zusatzinformationen für die VA sind Angaben zur Chronologie, zu den Grabbeigaben, zur räumlichen Verteilung der Bestatteten, zu deren Alter/Geschlecht und zu weiteren wichtigen Grab­ befunden. Anwendung der Verwandtschaftsanalyse Am Beispiel des alamannischen Gräberfeldes des 6.­8. Jahrhunderts von Kirchheim/Ries (NEUFFER­ MÜLLER 1983) soll gezeigt werden, wie mit oben skizziertem Ansatz, unter Einbeziehung archäo­ logischer Informationen, die Generierung von Hypo­ thesen über familäre Beziehungen zwischen Indivi­ duen möglich ist. Die Angaben zum Alter/Geschlecht der Bestatteten (A. CZARNETZKI) sind wie die ar­ chäologische Geschlechtsbestimmung und die Grab­ beigaben der Monographie von NEUFFER­MÜLLER (1983) entnommen. Hinsichtlich der Belegung dieses Gräberfeldes folgen wir der Chronologie von J0RGENSEN(1991). Nach der Datenerfassung liegt eine Datenmatrix mit 374 Merkmalen und 460 Individuen vor. Aus­ gangspunkt in unserem Beispiel sind die Preßblechfi­ beln, die in 19 Gräbern auftraten, wovon 14 Indivi­ duen mit auswertbaren Skelettresten enthielten. In­ nerhalb dieser Individuen konnte eine Menge von fünf Individuen sowie eine dazugehörende Menge von sieben Merkmalen gefunden werden, wobei drei Individuen je drei dieser Merkmale, eines vier und ei­ nes fünf aufwiesen. Ferner fanden sich im Rest des Gräberfeldes zwei weitere Individuen (213, 337 A) mit drei bzw. vier dieser Merkmale. Die Tabelle gibt den durch diese Individuen und Merkmale gebildeten Teilblock der Datenmatrix wie­ der. Weiter ist zu jedem Merkmal die Häufigkeit im Gräberfeld außerhalb der Familie angegeben. Zwei 296 Tagungen & Arbeitsgemeinschaften 000 o ° °o o 0 o o o ou o oo o oo°oo o o o 6>0 o oo o ouo ooo 0 o o0 o o 0 0 0 o oo o o ° °°°8 ~~ «So 000 oo oo o oo o ° o ° o o oc o o °o o O U OOCD •*>o ° O n o o °oooo oo oo oo o 0 o o oo 0 o Oo o o° 0 oo o O o O O o OO O OO o o°o o 00 0 °o„ ooo® o o0 o O ° O O r, o K9 o o oo o o o o9P _C" o O Oj 5° o öO Ä ho rf>° oo OD ooo O J 00 u o *"||o ° oo " ° "n oo o0 ° 0 ° n o o o o - OOO o i ^ o 0 0 0 °~ 0 n ^ • oO « P ° O Q O O o0 o o o o° OO O o ° ° 0 oo o o o 0 0 o o 0 o ° o ° o o ° ° 0 0 0 ooo o o ,o o o O 0 o o 3# oW O °o° 0 o o oo o Oo oo oo Abb. 1 Kirchheim/Ries: Räumliche Verteilung der vermuteten "Familien"-mitglieder. 297 Tagungen & Arbeitsgemeinschaften oOo_ 0 0 OO •o Oo oo o o° o. o°o •oo ° O OO oo o ooo o00 00 o ° ° ° ° ° Ä*oo° o o ^cP30 o o00 O 0 o o 0 0 o 0 ^ o ° oom ä Q o ° ^ ° 0 o° o ° ° ° 0 ro° o o ° o o 0 o o o o o g 0°0° o o 0 n ° oo o ° o 00 o O o 0 o t o rt ° o o 0 00 o • • o ^ °o O ° 00 o oO0 n0 ° „ 0 0 0 ~ r> O O<B> © „ O 0 ° § 0<P o o ° ° o o ° o 8 > o m ° 0 °° ° ° ° ° o o C oo o o 0 o °O o o o ° o o C P ° o o 0 o ° n° ooooo°o 0 ° O O Q C O ° - Q> O o ° 0 Q 0 . • oo oo q 0 O o o • 0 0 o° o o 0 o oco 0 ° * o ctfocooo o o ° 0 ° o ° o G 6 3 o o o ° ° o o o o oo o ° ° ooo oo » ° 0 ° ° o ° o o . o c ° o o o °°o ooo oo o o o O Q . O O O ä ° °0 ooo o o o D u o° / ° ° °°o°° - o ° o ° ° o o 0 o o o 0 o° o n 0 o o o o o Q ooo ? O °00 o0 o o 0 o o » ou O( o o O o OO 0 0 <P ° oo o Abb. 2 Kirchheim/Ries: Verteilung der Preßblechfibeln. 298 o °$ OD O oo 6>o o o o ° o 0 # 0 ( Tagungen & Arbeitsgemeinschaften der Merkmale sind sehr selten <2,5%), drei Merkma­ le sind allerdings relativ häufig, dafür sind sie inner­ halb der "Familie" bei allen Individuen, wo sie beur­ teilbar waren, auch ausgeprägt. Die Wertigkeit der Merkmale für eine VA schwankt, abhängig von den inhaltlichen Kriterien, die ihre Eignung für eine sol­ che Analyse ausmachen. Daher ist jede Menge M von auffälligen Merkmalen auch in dieser Hinsicht zu überprüfen. In unserem Beispiel schätzen wir die Aussagekraft der Merkmale m4­m7 diesbezüglich hoch, die der Merkmale m l ­ m 3 etwas geringer ein. Die Geschlechtsverteilung sowie die Verteilung auf die chronologischen Stufen kann hier nicht zur Vali­ dierung benutzt werden, da dieser Fibeltyp nur in Frauengräbern sowie fast ausschließlich in den Bele­ gungsphasen IV und V gefunden wurde. Aufgrund der geringen Größe der Familie ist auch die Alters­ verteilung nicht aussagekräftig. Ein die Hypothese ei­ ner "Familie" unterstützendes Indiz ergibt sich jedoch aus der räumlichen Verteilung der Gräber: fünf der sieben Individuen sind sehr nahe beieinander bestattet (Abb. 1). Demgegenüber erstreckt sich die Verteilung der 19 Fibelfunde über das gesamte Gräberfeld (Abb. 2), so daß diese Auffälligkeit nicht durch die Vorse­ lektion der Individuen mit Beigabe dieses Fibeltyps bedingt ist. Das Beispiel zeigt auch, daß durch die Suche nach ganzen Familien Aussagen über "genetische" Verbin­ dungen zwischen Individuen möglich werden, die bei reiner Betrachtung der paarweisen Ähnlichkeit ver­ borgen geblieben wären. So wird mit diesem Ansatz eine familiäre Verbindung zwischen den weiblichen Individuen 208 und 209 deutlich, die nach NEUFFER­MÜLLER (1983) beide zum "älteren" Adel auf dem großen Gräberfeldareal von Kirch­ heim/Ries gehören, wo sie in einem Doppelgrab be­ stattet waren. Diese Individuen haben aber nur ein gemeinsam ausgeprägtes Merkmal (vgl. Tabelle), was jedoch darauf zurückzuführen ist, daß bei fünf der sieben Merkmale mindestens eines der Individuen nicht beurteilbar ist. Die spekulativ anmutende, doch archäologisch ge­ stützte Vermutung von NEUFFER­MÜLLER, daß in dem Doppelgrab "vermutliche eine Mutter mit ihrer Tochter bestattet war" (1983,107), wird durch unsere Untersuchungen mit hoher Wahrscheinlichkeit bestä­ tigt. Ihre Annahme, daß die reichen Gräber aus allen drei Friedhöfen jeweils "an eine bestimmte Gemein­ schaft, vielleicht in Art eines Clans, gebunden gewe­ sen war" (1983,107), läßt die Fortsetzung unserer Verwandtschaftsuntersuchungen möglicherweise klä­ ren. Dieses kleine Beispiel soll einen ersten Einblick in die Möglichkeiten der VA anhand odontologisch/ epigenetischer Merkmale unter Einbeziehung archäo­ logischer Informationen geben. Eine ausführliche Analyse des Gräberfeldes von Kirchheim ist in Vorbereitung (ALT, VACH & J0RGENSEN in Vorb.). Es hat sich gezeigt, daß externe (archäologische) In­ formationen für eine optimale Auswertung einer Ske­ lettserie im Hinblick auf die verwandtschaftlichen bzw. sozialen Strukturen unbedingt von den Archäo­ logen bereitgestellt, oder, besser noch, nach der vor­ ausgegangenen anthropologischen VA, gemeinsam zur Überprüfüng der gefundenen Strukturen und de­ ren Einbindung in den archäologischen Hintergrund benutzt werden sollten. Bei der Einbeziehung und dem Vergleich mit externen Informationen kann es etwa darum gehen, ob die demographische Struktur einer vermuteten Familie ausgeglichen ist, ob sich ei­ ne weitgehend kontinuierliche Belegung widerspie­ gelt, d.h. alle Belegungsphasen gleich betroffen sind, ob es Gräber gibt, die bereits archäologisch auf mög­ liche verwandtschaftliche Verbindungen hinweisen (z.B. Frau/Kind), ob es auffällige Übereinstimmungen in Grabbeigaben bei Mitgliedern aus vermuteten Fa­ milien gibt und ob sich eventuell Hinweise auf eine familienorientierte Bestattungsweise finden. Anmerkung Unser Dank gilt der Carlsberg Foundation, Dänemark, für die Förderung dieses Projektes. Literatur ALT, K.W. (1991) Verwandtschaftsanalyse an Skelettmaterial ­ Methodenentwicklung auf der Basis odontologischer Merkmale. Med. Habil. Schrift Freiburg 1991. ALT, K.W. & W. VACH (1991) The reconstruction of «genetic kinship» in prehistoric burial complexes ­ Problems and statistics. In: H.H. BOCK, H.H. & P. IHM (eds.) Classification, data analysis, and knowledge Organization. Berlin / New York 1991,299­310. ALT, K.W. & W. VACH (1992) Non­spatial analysis of «genetic kinship» in skeletal remains. In: SCHRÄDER, M. (ed.) Analyzing and modeling data and knowledge Organization. Berlin / New York 1992,247­256. ALT, K.W. & W. VACH (im Druck) Rekonstruktion biologischer und sozialer Strukturen in ur­ und frühgeschichtlichen Bevölkerungen ­Innovative Ansätze zur Verwandtschaftsanalyse in der Archäologie. Prähist. Z. (im Druck). ALT, K.W., VACH, W. & S. PICHLER (1992) «Familienanalyse» an kaiserzeitlichen Skelettresten aus einer Vüla rustica bei Regensburg­Harting. Bayer. Vorgeschichtsbl. 57, 1992,261­276,2 Tafeln. 299 Tagungen & Arbeitsgemeinschaften ALT, K.W., VACH, W. & L. J0RGENSEN (in Vorb.) Verwandtschaftsbeziehungen und Sozialstrukturen im alamannischen Reihengräberfriedhof von Kirchheim/Ries Synthese anthropologischer und archäologischer Ergebnisse, (in Vorb.) STEUER, FL (1982) Frühgeschichtliche Sozialstrukturen in Mitteleuropa. Abhandl. Akad. Wiss. Göttingen. Phil.-Hist. Kl., 3. Folge, Nr. 128. Göttingen 1992. VACH, W. & K.W. ALT (1993) Detection of kinship structures in prehistoric burial sites based on odontological traits. In: ANDRESEN, I , MADSEN, T. & I. SCOLLAR (eds.) Computing the Past - Computer Applications and Quantitative Methods in archaeology. Aarhus 1993, 287-292. J0RGENSEN, L. (1991) The Germanic Family - Studies of patterns of family burials in the northern Germanic, Alamannic and Lombard societies of the third to eight centuries A.D. Kjzrbenhaven Univ. Press, Kopenhagen 1991. NEUFFER-MÜLLER, C. (1983) Der alamannische Adelsbestattungsplatz und die Reihengräberfriedhöfe von Kirchheim am Ries. Forsch. Ber. zur Vor- u. Frühgesch. in Bad.-Württ, Bd. 15. Stuttgart 1983. PD Dr. Kurt W. Alt Institut für Rechtsmedizin Heinrich-Heine- Universität Moorens tr. 5 D - 40255 Düsseldorf Dr. Werner Vach Institut für Biometrie Albert-Ludwigs-Universität Stefan-Meier-Str. 25 D- 79104 Freiburg 300 Dr. Lars J0rgensen Nationalmuseum Kopenhagen Frederiksholms Kanal 12m DK - 1220 Kopenhagen K